化學(xué)與能源開發(fā)

1、第一節(jié) 化學(xué)與能源開發(fā),,我的動(dòng)力來源是電能,我的動(dòng)力來源是氫能,我的動(dòng)力來源是汽油,,,生活中常見能源有哪些？,一.常規(guī)能源——化石燃料 煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的化石燃料(又叫礦物燃料)，是主要的能源。,（1）煤—黑色的金子,（2）石油—工業(yè)的血液,（3）天然氣－家庭用氣體燃料,煤,石油,天然氣,其它能源,75%,17%,2%,6%,煤、石油是當(dāng)今社會(huì)中使用最普遍的燃料，可是在使用中存在很多弊端：,煤和石油都屬于不可再

2、生的能源.,使用的過程中會(huì)產(chǎn)生很多有害有毒物質(zhì)。,,,,,2010,,,,,,,50,100,150,200,250,300,地球上化石燃料可使用的年限,煤,石油,天然氣,1.     燃料的充分利用。,足量的空氣、增加反應(yīng)面積、熱能的充分利用等。,如何解決人類面臨的能源危機(jī)呢,２．改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少燃燒能源的危害。,３．開發(fā)新能源。,安裝汽車排氣系統(tǒng)凈化裝置 、改進(jìn)煤的脫硫工藝。,,太陽能,氫能

3、,生物能,地?zé)崮?潮汐能,可燃冰,核能,風(fēng)能,開發(fā)新能源,,1、你對(duì)氫能源了解多少？A 哪些方法可以制備氫氣？ B 氫能源有哪些優(yōu)點(diǎn)？ C 氫能源為什么沒有被廣泛使用？ D ……,1）電解水；2）活潑金屬與酸反應(yīng),二、清潔高效的氫能,,它有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）原料不受限制（來源廣），（2）燃燒放出熱量多（熱值高），（3）生成物不污染環(huán)境(無污染)。,氫能

4、是一種極其理想的能源，具有廣闊的開發(fā)前景。,,1.易燃、易爆， 2.難以液化， 3.儲(chǔ)存和運(yùn)輸不安全不方便，4.制備氫氣消耗電能大，成本高。,氫燃料汽車,氫能源為什么沒有被廣泛使用？,,氫氣能的利用主要包括兩個(gè)方面： 一是制氫工藝，二是貯氫方法。 氫氣能否作為燃料廣泛使用，關(guān)鍵在于制氫工藝。作為大規(guī)模生產(chǎn)氫的主要途徑，電解水無疑是最可行的。然而水分子中的氫、氧原子結(jié)合的十分緊密。電解時(shí)

5、要消耗大量的電力，比燃燒氫氣本身產(chǎn)生的能量還要多。如果這些電力來自火力發(fā)電站，就失去使用氫燃料的意義，在經(jīng)濟(jì)上不足取。最好的制氫方法當(dāng)屬“理想的氫能源循環(huán)體系”。,,理想的氫能源循環(huán)體系,討論你對(duì)此圖示的理解,2H2O ＝ O2 ↑+ 2H2 ↑,,2H20,太陽能,,光催化劑,=========,2H2 ↑ + O2 ↑,,燃料電池,,能量,光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,,干電池,蓄電池,手機(jī)、相機(jī)用的

6、鋰電池,三、應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池,電池以體積小、電容量大、移動(dòng)方便等特點(diǎn)，在現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。,電池中的電能是怎樣產(chǎn)生的呢？,,化學(xué)反應(yīng)能否產(chǎn)生電能？,（1）觀察干電池的結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)探究,,,,（2）把一塊鋅片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的燒杯中。觀察現(xiàn)象并做解釋。,現(xiàn)象：鋅片表面有氣泡生成，碳棒無變化。,,實(shí)驗(yàn)步驟：用導(dǎo)線將碳棒與電流表正極相連，鋅片與電流表負(fù)極相連， 然后碳棒、鋅 片一起

7、插入盛 有稀硫酸的燒 杯中。,(3)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)儀器:燒杯、碳棒、鋅片、導(dǎo)線若干、電流表、稀硫酸溶液。,化學(xué)電池：是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。常見的電池大多是化學(xué)電源。,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片表面變色，碳棒表面有氣泡產(chǎn)生。,,Zn + H2SO4 == H2↑+ ZnSO4,燒杯中發(fā)生了化學(xué)變化，在這種條件下化學(xué)變化可以產(chǎn)生電流，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。,化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,

8、,自制電池,水果、銅片、鋅片、導(dǎo)線若干、靈敏電流計(jì)。,所需儀器,,物質(zhì)的化學(xué)能通常可以轉(zhuǎn)化為哪些形式的能量？試舉例說明。,化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化成熱能、光能、電能等，利用化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化,人們可以開發(fā)新的能源。,交流共享,,廢舊電池丟棄對(duì)環(huán)境的影響 廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、鎘。這些物質(zhì)泄露出來進(jìn)入水或土壤，就會(huì)通過各種途徑進(jìn)入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務(wù)必要正確使用電池，并妥善回收。,廢舊電

9、池危害大,一.常規(guī)能源（1）煤、石油、天然氣（2）化石燃料的缺點(diǎn)（3）解決能源危機(jī)的方法二.清潔高效的氫能（1）優(yōu)點(diǎn)（2）沒有被廣泛使用原因（3）理想的氫能源循環(huán)體系三.化學(xué)電池定義,課堂小結(jié),1.對(duì)氫氣等可燃性物質(zhì)的有關(guān)問題的探究：（1）氫氣是一種理想的新能源，目前只在火箭發(fā)射等 少數(shù)情況下使用其主要原因是( ) A．氫氣燃燒的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境有影響 B．制備氫氣耗能大，成本高 C．水資源受到嚴(yán)重污染

10、，原料匱乏 D．燃燒時(shí)熱值低于其它氣體,B,,（2）綠色能源是人類理想的能源，不會(huì)造成環(huán)境污染，下列不屬于綠色能源的是 ( )　A．風(fēng)能 B．太陽能 C．氫能源 D.煤（3）人們?cè)诶梦镔|(zhì)某些性質(zhì)時(shí)，可能有利也可能帶來危害。請(qǐng)你仿照示例，選擇一種燃料，填寫下表。,D,,2：化石燃料等不可再生能源將日趨枯竭，我們?cè)谑褂媚茉磿r(shí)應(yīng)樹立 “一要節(jié)約能源，二要進(jìn)一步開發(fā)、利用新能源”的觀點(diǎn)。 （1）下

11、列各圖中表示我國節(jié)能標(biāo)志的是（ ）,A,B,D,C,C,,（2）據(jù)報(bào)導(dǎo)，在我國南海、東海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可燃冰”帶，“可燃冰”（CH4· nH2O）是由天然氣和水在高壓低溫條件下形成的冰態(tài)物。若將天然氣從其冰態(tài)物中分離出來，有兩種方法：?、僭谝欢囟认拢?使氣體從冰態(tài)物中分離出來；?、谠谝欢▔簭?qiáng)下， 使氣體從冰態(tài)物中分離出來。 （3）有待繼續(xù)開發(fā)、利用的能源有(至少寫兩種)（4）請(qǐng)舉出一個(gè)生產(chǎn)、